CN101683602B - 一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的移动床反应器(3)顶端通过上锁斗(2)的下锥形阀(10)连通上锁斗(2),上锁斗(2)通过上锁斗(2)的上锥形阀(9)连通计量斗(1),上锁斗(2)下部有上锁斗置换气体入口(16),上锁斗(2)上部有上锁斗置换气体出口(17),移动床反应器(3)下部装有旋转下料盘(8),气体分配锥(7)和原料气入口(14),移动床反应器(3)上部有反应气出口(15),移动床反应器(3)底端通过下锁斗(4)的上锥形阀(11)连通下锁斗(4),下锁斗(4)通过下锁斗(4)的下锥形阀(12)连通催化剂再生反应器(5),下锁斗(4)下部有下锁斗置换气体入口(20),下锁斗(4)上部有下锁斗置换气体出口(19),催化剂再生反应器(5)底端有旋转卸料阀(6),催化剂再生反应器(50下部有再生用气体入口(20),催化剂再生反应器(5)上部有再生用气体出口(21)。本发明可灵活调节,适用范围宽,固体催化剂可实现连续参加反应与再生。
Description
技术领域
本发明属于一种移动床反应器装置,具体地说涉及一种固体催化剂可连续参加化学反应和再生的移动床反应器装置及其使用方法。
背景技术
石油化工过程用催化剂的活性和使用周期多则一两年,少则只有几十或上百小时。有的催化剂通过反复再生,可以延长其寿命。在石油化工生产过程中,对这种高活性短周期的固体催化剂通常可采用两台固定床反应器切换操作,也可采用连续进行反应与再生的移动床反应器。由于催化剂在移动床反应器可获得更高的利用率,一般情况应优先选用移动床反应器。一种好的移动床反应器及其装置不仅应实现固体催化剂的可连续进行反应与再生,并且还应兼顾到操作压力和操作温度范围、介质易燃易爆特性、催化剂均匀移动、催化剂移动速度控制、催化剂磨损和破碎等众多因素的满足。
中国石化集团洛阳石油化工工程公司一项专利“一种移动床气固径向反应器”(公开号CN 1140331C)涉及气固催化移动床反应器。其突出的是气体沿径向穿过反应器床层,仅涉及单台反应器的结构。没有涉及高压、高温下催化剂如何装卸,另外,反应器下部沿环向布置多个卸催化剂口,如何保证每个口卸料的均匀,这些都未提及。然而,这对移动床反应器来说非常重要,会大大影响其使用的通用性。
中国石油化工股份有限公司一项专利“多个移动床反应器并流催化重整工艺方法”(公开号CN 1715371A)涉及气固催化移动床反应器。其突出的是一个工艺过程,并没有给出和涉及固体催化剂床层在移动床反应器中是如何移动以及移动床反应器的结构形式。
石油大学(华东)的一项专利“一种生产高辛烷值汽油的模拟移动床反应装置”(公开号CN 1632062A)涉及气固催化移动床反应和装置。其突出的是一个工艺过程和原理,讲述的是一实验室试验过程和结果数据。没有涉及任何固体催化剂移动床工作过程和设备。也没有涉及工业化实施的装置构成。
发明内容
本发明的目的是提供一种可灵活调节,适用范围宽的固体催化剂 可连续参加化学反应和再生的移动床反应器装置及其使用方法。
本发明的目的是这样实现的,它由移动床反应器,计量斗,上锁斗,下锁斗,催化剂再生反应器,旋转卸料阀组成。其特征在于移动床反应器顶端通过阀门连通上锁斗,上锁斗通过阀门连通计量斗,上锁斗下部有上锁斗置换气体入口,上锁斗上部有上锁斗置换气体出口,移动床反应器下部装有旋转下料盘,气体分配锥和原料气入口,移动床反应器上部有反应气出口,移动床反应器底端通过阀门连通下锁斗,下锁斗通过阀门连通催化剂再生反应器,下锁斗下部有下锁斗置换气体入口,下锁斗上部有下锁斗置换气体出口,催化剂再生反应器底端有旋转卸料阀,催化剂再生反应器下部有再生用气体入口,催化剂再生反应器上部有再生用气体出口。
如上所述,在移动床反应器的中部(即反应器的反应区)还可以装设热交换列管,热交换列管的下部(管间)有换热用介质入口,热交换列管的上部(管间)有换热用介质出口。热交换列管的管内为催化剂从上向下靠重力移动并穿过热交换列管和原料气进入热交换列管的通道。原料气经过气体分配锥由下而上进入热交换列管的管内与催化剂逆流接触并进行化学反应。
本发明设有热交换列管的移动床反应器用于参加化学反应时伴随有热交换时使用。
本发明没有热交换列管的移动床反应器用于参加化学反应时不伴随有热交换时使用。
本发明的使用方法如下:
(1)、固体催化剂首先被放入计量斗,在此计量及储存,随后落入上锁斗,然后用惰性气体通过上锁斗置换气体入口和上锁斗置换气体出口实现容器内气体的置换和加压,使其达到与移动床反应器内压力相等时,打开上锁斗下阀门,让催化剂进入移动床反应器,随后关闭下阀门,对上锁斗进行卸压和惰性气体置换,接着就可进入下一个循环操作;
(2)、原料气从原料气入口进入,经过气体分配锥由下而上与催化剂逆流接触并进行化学反应,反应后的气体从移动床反应器上部的反应气出口引出;原料气也可采用从反应气出口进入,由上而下与催化剂顺流接触进行化学反应,最后从原料气入口引出;
(3)、催化剂的下降移动速度将通过动力驱动装置控制旋转下料盘来 实现;
(4)、失去活力的催化剂从移动床反应器的下部出口落入下锁斗后,紧接关闭下锁斗的上阀门,通过下锁斗置换气体入口和下锁斗置换气体出口进行卸压和惰性气体置换,随后打开下锁斗下阀门,把催化剂放入催化剂再生反应器,然后关闭下锁斗下阀门,进行升压,当压力达到与移动床反应器内压力相等时,就可进入下一个循环操作;
(5)、在催化剂再生反应器中,失活催化剂通过用再生气体入口和再生气体出口通入再生气体,进行升温和再生还原反应,反应完毕后,接着再通过用再生气体入口和再生气体出口通入惰性气体,对催化剂进行降温和吹净,随后可打开催化剂再生反应器的下阀门,由旋转卸料阀卸出。
移动床反应器装有热交换列管时,本发明的使用方法中第(2)步骤改变为:催化剂从上向下靠重力移动并穿过列管的管内,原料气从原料气入口进入,经过气体分配锥由下而上进入列管的管内与催化剂逆流接触并进行化学反应,反应后的气体从移动床反应器上部的反应气出口引出;原料气也可采用从反应气出口进入,由上而下与催化剂顺流接触进行化学反应,最后从原料气入口引出。
如上所述的惰性气体为氮气,氩气,氦气。
如上所述的催化剂为可适用于移动床反应的各种固体催化剂,如:(FCC)改性生产高辛烷值汽油和甲醇制芳烃(MTA)用分子筛催化剂,甲醇制柴油和汽油(MTG)用催化剂等。
如上所述的反应气体与催化剂进行化学反应的条件为:反应温度200~600℃,反应压力为0.1~6.0MPa,气体空速为1000~30000h-1。
如上所述催化剂的下降移动速度≤200mm/s。
如上所述的催化剂再生的条件为:再生温度200~650℃,再生压力为0.05~2.0MPa,再生时间10-72小时。
如上所述的再生气体根据催化剂性质可以为:空气、N2+O2、N2等。
固体催化剂首先被放入计量斗,在此计量及储存,随后落入上锁斗。上锁斗是一变压循环操作的容器,在常压下放入催化剂,然后用惰性气体通过上锁斗置换气体入口和上锁斗置换气体出口实现容器内气体的置换和加压,使其达到与移动床反应器内压力相等时,打开上锁斗下阀门,让催化剂进入移动床反应器,随后关闭下阀门,对 上锁斗进行卸压和惰性气体置换,接着就可进入下一个循环操作。催化剂从上向下靠重力移动,原料气从下部的原料气入口进入,经过气体分配锥由下而上与催化剂逆流接触并进行化学反应,反应后的气体从移动床反应器上部的反应气出口引出。当然,根据工艺,原料气也可采用从反应气出口进入,由上而下与催化剂顺流接触进行化学反应,最后从原料气入口引出。催化剂的下降移动速度将通过动力驱动装置控制旋转下料盘来实现。失去活力的催化剂从移动床反应器的下部出口落入下锁斗。下锁斗也是一变压循环操作的容器,催化剂落入下锁斗后,紧接关闭下锁斗的上阀门,通过下锁斗置换气体入口和下锁斗置换气体出口进行卸压和惰性气体置换,随后打开下锁斗下阀门,把催化剂放入催化剂再生反应器。然后关闭下锁斗下阀门,进行升压,当压力达到与移动床反应器内压力相等时,就可进入下一个循环操作。在催化剂再生反应器中,失活催化剂通过用再生气体入口和再生气体出口通入再生气体,进行升温和再生还原反应。反应完毕后,接着再通过用再生气体入口和再生气体出口通入惰性气体,对催化剂进行降温和吹净,随后可打开催化剂再生反应器的下阀门,由旋转卸料阀卸出。再生好的催化剂经过筛分粉末等就可继续再用了。
移动床反应器装有热交换列管时,催化剂从上向下靠重力移动并穿过列管的管内,原料气经过气体分配锥由下而上进入列管的管内与催化剂逆流接触并进行化学反应,反应过程放出或需要补充的热量可借助列管进行间壁换热移走或补给。
本移动床反应器装置中的卸料阀的阀口既要最大限度地减少催化剂对其造成的磨损,又要保证在一定操作温度和压力下的密封,采用的是堆焊硬质合金球面线密封形式。气体分配锥(或称导流锥)既可起到对气体介质均匀分布作用,又可起到对固体催化剂均匀下落的导流功能,避免形成死区。旋转下料盘机构主要用于调整和控制固体催化剂颗粒下移速度和均匀下落,应尽可能减少催化剂死区和对催化剂产生挤压磨损。移动床反应器装置还附设有动力驱动系统、仪表自动控制系统、液压传动系统、机械润滑系统等,以便对整个移动床反应器装置的运转提供动力、监督和管理。
本发明可用于催化裂化汽油(FCC)改性生产高辛烷值汽油、甲醇制柴油和汽油(MTG)、甲醇制烯烃(MTO)、甲醇制芳烃(MTA)等石油化工过程。
本发明的优点:
1、兼顾到了操作压力、温度、介质、催化剂移动速度变动后仍然可使用。
2、将恒温或绝热两种不同热效应工况融合在同一形式的移动床反应器装置。
3、固体催化剂通过本装置可实现连续参加反应与再生,且根据需要再生过程也可按批量进行间歇操作。
4、可灵活调节,适用范围宽。
附图说明:
图1是本发明装有热交换列管的移动床反应器装置的结构示意图。
图2是本发明没有装有热交换列管的移动床反应器装置的结构示意图。
如图所示,1计量斗,2上锁斗,3移动床反应器,4下锁斗,5催化剂再生反应器,6旋转卸料阀,7气体分配锥,8旋转下料盘,9上锁斗的上锥形阀,10上锁斗的下锥形阀,11下锁斗的上锥形阀,12下锁斗的下锥形阀,13催化剂再生反应器的下锥形阀,14原料气入口,15反应气出口,16上锁斗置换用气体入口,17上锁斗置换用气体出口,18下锁斗置换用气体入口,19下锁斗置换用气体出口,20再生用气体入口,21再生用气体出口,22热交换列管,23换热用介质入口,24换热用介质出口。
具体实施方式:
移动床反应器3顶端通过上锁斗的下锥形阀10连通上锁斗2,上锁斗2通过上锁斗的上锥形阀9连通计量斗1,上锁斗2下部有上锁斗置换气体入口16,上锁斗2上部有上锁斗置换气体出口17,移动床反应器3下部装有旋转下料盘8,气体分配锥7和原料气入口14,移动床反应器3上部有反应气出口15,移动床反应器3底端通过下锁斗的上锥形阀11连通下锁斗4,下锁斗4通过下锁斗的上锥形阀12连通催化剂再生反应器5,下锁斗4下部有下锁斗置换气体入口20,下锁斗4上部有下锁斗置换气体出口19,催化剂再生反应器5底端有旋转卸料阀6,催化剂再生反应器下部有再生用气体入口20,催化剂再生反应器上部有再生用气体出口21。
在移动床反应器3的中部(即反应器的反应区)还可以装设热交 换列管22,热交换列管22的下部(管间)有换热用介质入口23,热交换列管的上部(管间)有换热用介质出口24。
下面以两个示例来阐述和给出本发明的具体实施方式。实施例1:用催化裂化汽油(FCC)改性生产高辛烷值汽油
FCC汽油面临的一个重要问题是烯烃含量高,达40%-50%,而国家汽油标准要求在35%以下。殴IV标准和一些发达国家的标准趋势是10%以下。对FCC汽油改性的实质是降低汽油馏分的烯烃,即对其中烯烃进行进一步裂解,生成乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃。目前采用的分子筛催化剂裂解FCC汽油过程存在的技术问题是在催化裂解反应过程中会对催化剂表面和空隙造成结碳,从而导致催化剂活性下降,需要对失活的催化剂进行烧碳再生,以提高催化剂使用寿命。故选择催化剂可连续反应与再生的移动床反应方式和设备是比较理想的。
本FCC汽油进一步裂解生产高辛烷值汽油过程示例采用的是中国科学院山西煤炭化学研究所自制的ZSM-5型分子筛催化剂(具体制备方法见专利号200610012810.4)。
催化剂参数:
催化剂形状 球形
催化剂尺寸 φ2-6mm
催化剂一次失活周期 120小时(指在催化裂解反应过程)
催化裂解反应过程参数:
反应介质 FCC汽油(气态)
操作压力 0.5MPa
操作温度 235~320℃
气体空速 20000h-1
反应过程控制 绝热
反应器床层形式 移动床
反应器工作过程 连续
催化剂的下降移动速度为100mm/s。
催化剂再生反应(烧碳)过程参数:
再生用介质 N2+O2
再生操作压力 0.1MPa
再生操作温度 480-650℃
再生(操作)时间 24小时
再生反应器床层形式 固定床
再生反应器工作过程 间歇
装置操作用安全(置换)介质:氮气(N2)
按附图2流程。ZSM-5型分子筛催化剂首先被放入计量斗1,在此进行计量及储存。在常压下将计量斗1中催化剂放入上锁斗2,然后关闭2上锁斗的上锥形阀9,用N2气通过上锁斗置换用气体入口16和上锁斗置换用气体出口17对容器内空气进行置换并加压,使其达到与移动床反应器3内压力相等时,打开上锁斗2的下锥形阀10,让催化剂落入移动床反应器3,随后关闭上锁斗2的下锥形阀10,对上锁斗2用N2气进行置换并卸压。在移动床反应器3中,落入的催化剂靠重力从上向下移动,FCC气体从下部的原料气入口14进入,经过气体分配锥7由下而上与催化剂逆流接触并进行催化裂解化学反应,反应后的气体从上部的反应气出口15引出。催化剂的下移动速度靠动力驱动装置控制旋转下料盘8实现并调节。失去活力的催化剂聚集于移动床反应器3的下部,整个反应操作过程为连续的。首先可使用N2气通过下锁斗置换用气体入口18,下锁斗置换用气体出口19对下锁斗4进行气体置换和加压,当其压力达到与移动床反应器3内压力相等时,就可打开下锁斗4的上锥形阀11把聚集于移动床反应器3下部的催化剂卸入下锁斗4内,然后关闭下锁斗4的上锥形阀11。在下锁斗4中,可使用N2气通过下锁斗置换用气体入口18,下锁斗置换用气体出口19对其进行气体置换和卸压,甚至包括对催化剂的冷却。随后再打开下锁斗4的下锥形阀12,把催化剂放入催化剂再生反应器5,接着关闭下锁斗4的下锥形阀12,就可进入下一个循环操作了。为节省投资减少循环操作次数,本催化剂再生反应器5被设计成一间歇操作的固定床反应器,在催化剂再生反应器5中对分多批放入的催化剂利用管口20和21通入和排出N2+O2气进行烧碳再生还原反应操作。再生完毕后,再利用再生用气体入口20,再生用气体出口21通入和排出N2气把催化剂降温到40℃以下,随后就可打开催化剂再生反应器5的下锥形阀13,由旋转卸料阀6卸出。再生完的催化剂经筛分出粉末就可继续投入计量斗1循环使用了。
实施例2:甲醇制芳烃(MTA)
甲醇制芳烃(MTA)目前正处于一个非常热的时期。由于近年来 煤化工及煤制甲醇的大力发展,甲醇制芳烃(MTA)作为甲醇进一步拓展的化工产品不失为一个好的选择。甲醇制芳烃(MTA)的催化剂目前也是的选择分子筛,采用催化裂解,由于反应过程存在结碳,所以也不得不反复对催化剂再生才能保证其活行,这样的过程自然是选择催化剂可连续反应与再生的移动床形式比较理想。本示例仍采用中国科学院山西煤炭化学研究所自制的ZSM-5型分子筛催化剂(具体制备方法见专利号200710185473.3)。
催化剂参数:
催化剂形状 球形
催化剂尺寸 0.2-0.5μm
催化剂一次失活周期 240小时(指在催化反应过程)
催化裂解反应过程参数:
反应介质 甲醇(气态)
操作压力 1.5MPa
操作温度 320℃
气体空速为 10000h-1
反应过程控制 恒温(间壁换热)
反应器床层形式 移动床
反应器工作过程 连续
换热用介质 沸腾水或水蒸汽
催化剂的下降移动速度50mm/s。
催化剂再生反应过程参数:
再生用介质 空气
再生操作压力 1.5MPa
再生操作温度 500-560℃
再生(操作)时间 48小时
再生反应器床层形式 固定床
再生反应器工作过程 间歇
装置操作用安全(置换)介质:氮气(N2)
按附图1流程。ZSM-5型分子筛催化剂首先被放入计量斗1,在此进行计量及储存。在常压下将计量斗1中催化剂放入上锁斗2,然后关闭2上锁斗的上锥形阀9,用N2气通过上锁斗置换用气体入口16和上锁斗置换用气体出口17对容器内空气进行置换并加压,使其达到 与移动床反应器3内压力相等时,打开上锁斗2的下锥形阀10,让催化剂落入移动床反应器3,随后关闭上锁斗2的下锥形阀10,对上锁斗2用N2气进行置换并卸压。在移动床反应器3中,催化剂从上向下靠重力移动并穿过热交换列管22的管内,甲醇气体从下部的原料气入口14进入,经过气体分配锥7由下而上与催化剂逆流接触并进行催化裂解化学反应,反应后的气体从上部的反应气出口15引出。甲醇裂解的反应是一个强的放热反应,放出的热量应及时移出才能保证催化剂床层温度不至于过高。沸腾水或水蒸汽从换热用介质入口23进入与反应裂解气进行间壁换热,然后从换热用介质出口24送出,带走多余热量。催化剂的下移动速度靠动力驱动装置控制旋转下料盘8实现并调节。失去活力的催化剂聚集于移动床反应器3的下部,整个反应操作过程为连续的。首先可使用N2气通过下锁斗置换用气体入口18,下锁斗置换用气体出口19对下锁斗4进行气体置换和加压,当其压力达到与移动床反应器3内压力相等时,就可打开下锁斗4的上锥形阀11把聚集于移动床反应器3下部的催化剂卸入下锁斗4内,然后关闭下锁斗4的上锥形阀11。在下锁斗4中,可使用N2气通过下锁斗置换用气体入口18,下锁斗置换用气体出口19对其进行气体置换和卸压,甚至包括对催化剂的冷却。随后再打开下锁斗4的下锥形阀12,把催化剂放入催化剂再生反应器5,接着关闭下锁斗4的下锥形阀12,就可进入下一个循环操作了。为节省投资减少循环操作次数,本催化剂再生反应器5被设计成一间歇操作的固定床反应器,在催化剂再生反应器5中对分多批放入的催化剂利用管口20和21通入和排出空气进行烧碳再生还原反应操作。再生完毕后,再利用再生用气体入口20,再生用气体出口21通入和排出N2气把催化剂降温到40℃以下,随后就可打开催化剂再生反应器5的下锥形阀13,由旋转卸料阀6卸出。再生完的催化剂经筛分出粉末就可继续投入计量斗1循环使用了。
Claims (10)
1.一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置,它是由移动床反应器(3),计量斗(1),上锁斗(2),下锁斗(4),催化剂再生反应器(5),旋转卸料阀(6)组成,移动床反应器(3)顶端通过上锁斗(2)的下锥形阀(10)连通上锁斗(2),上锁斗(2)通过上锁斗(2)的上锥形阀(9)连通计量斗(1),上锁斗(2)下部有上锁斗置换气体入口(16),上锁斗(2)上部有上锁斗置换气体出口(17),移动床反应器(3)下部装有旋转下料盘(8),气体分配锥(7)和原料气入口(14),移动床反应器(3)上部有反应气出口(15),移动床反应器(3)底端通过下锁斗(4)的上锥形阀(11)连通下锁斗(4),下锁斗(4)通过下锁斗(4)的下锥形阀(12)连通催化剂再生反应器(5),下锁斗(4)下部有下锁斗置换气体入口(20),下锁斗(4)上部有下锁斗置换气体出口(19),催化剂再生反应器(5)底端有旋转卸料阀(6),催化剂再生反应器(5)下部有再生用气体入口(20),催化剂再生反应器(5)上部有再生用气体出口(21);
其装置的使用方法包括如下步骤:
(1)、固体催化剂首先被放入计量斗,在此计量及储存,随后落入上锁斗,然后用惰性气体通过上锁斗置换气体入口和上锁斗置换气体出口实现容器内气体的置换和加压,使其达到与移动床反应器内压力相等时,打开上锁斗下阀门,让催化剂进入移动床反应器,随后关闭下阀门,对上锁斗进行卸压和惰性气体置换,接着就进入下一个循环操作;
(2)、原料气从原料气入口进入,经过气体分配锥由下而上与催化剂逆流接触并进行化学反应,反应后的气体从移动床反应器上部的反应气出口引出;或者原料气采用从反应气出口进入,由上而下与催化剂顺流接触进行化学反应,最后从原料气入口引出;
(3)、催化剂的下降移动速度将通过动力驱动装置控制旋转下料盘来实现;
(4)、失去活力的催化剂从移动床反应器的下部出口落入下锁斗后,紧接关闭下锁斗的上阀门,通过下锁斗置换气体入口和下锁斗置换气体出口进行卸压和惰性气体置换,随后打开下锁斗下阀门,把催化剂放入催化剂再生反应器,然后关闭下锁斗下阀门,进行升压,当压力达到与移动床反应器内压力相等时,就进入下一个循环操作;
(5)、在催化剂再生反应器中,失活催化剂通过用再生气体入口和再生气体出口通入再生气体,进行升温和再生还原反应,反应完毕后,接着再通过用再生气体入口和再生气体出口通入惰性气体,对催化剂进行降温和吹净,随后打开催化剂再生反应器的下阀门,由旋转卸料阀卸出。
2.一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置,它是由移动床反应器(3),计量斗(1),上锁斗(2),下锁斗(4),催化剂再生反应器(5),旋转卸料阀(6)组成,移动床反应器(3)顶端通过上锁斗(2)的下锥形阀(10)连通上锁斗(2),上锁斗(2)通过上锁斗(2)的上锥形阀(9)连通计量斗(1),上锁斗(2)下部有上锁斗置换气体入口(16),上锁斗(2)上部有上锁斗置换气体出口(17),移动床反应器(3)下部装有旋转下料盘(8),气体分配锥(7)和原料气入口(14),移动床反应器(3)上部有反应气出口(15),移动床反应器(3)底端通过下锁斗(4)的上锥形阀(11)连通下锁斗(4),下锁斗(4)通过下锁斗(4)的下锥形阀(12)连通催化剂再生反应器(5),下锁斗(4)下部有下锁斗置换气体入口(20),下锁斗(4)上部有下锁斗置换气体出口(19),催化剂再生反应器(5)底端有旋转卸料阀(6),催化剂再生反应器(5)下部有再生用气体入口(20),催化剂再生反应器(5)上部有再生用气体出口(21);
在移动床反应器(3)的中部还装有热交换列管(22),热交换列管(22)的下部有换热用介质入口(23),热交换列管(22)的上部有换热用介质出口(24);
其装置的使用方法包括如下步骤:
(1)、固体催化剂首先被放入计量斗,在此计量及储存,随后落入上锁斗,然后用惰性气体通过上锁斗置换气体入口和上锁斗置换气体出口实现容器内气体的置换和加压,使其达到与移动床反应器内压力相等时,打开上锁斗下阀门,让催化剂进入移动床反应器,随后关闭下阀门,对上锁斗进行卸压和惰性气体置换,接着就进入下一个循环操作;
(2)、催化剂从上向下靠重力移动并穿过列管的管内,原料气从原料气入口进入,经过气体分配锥由下而上进入列管的管内与催化剂逆流接触并进行化学反应,反应后的气体从移动床反应器上部的反应气出口引出;或原料气采用从反应气出口进入,由上而下与催化剂顺流接触进行化学反应,最后从原料气入口引出;
(3)、催化剂的下降移动速度将通过动力驱动装置控制旋转下料盘来实现;
(4)、失去活力的催化剂从移动床反应器的下部出口落入下锁斗后,紧接关闭下锁斗的上阀门,通过下锁斗置换气体入口和下锁斗置换气体出口进行卸压和惰性气体置换,随后打开下锁斗下阀门,把催化剂放入催化剂再生反应器,然后关闭下锁斗下阀门,进行升压,当压力达到与移动床反应器内压力相等时,就进入下一个循环操作;
(5)、在催化剂再生反应器中,失活催化剂通过用再生气体入口和再生气体出口通入再生气体,进行升温和再生还原反应,反应完毕后,接着再通过用再生气体入口和再生气体出口通入惰性气体,对催化剂进行降温和吹净,随后打开催化剂再生反应器的下阀门,由旋转卸料阀卸出。
3.如权利要求2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于热交换列管(22)的管内为催化剂从上向下靠重力移动并穿过热交换列管(22)和原料气进入热交换列管(22)的通道。
4.如权利要求1或2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于所述的惰性气体为氮气、氩气或氦气。
5.如权利要求1或2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于所述的催化剂为适用于移动床反应的固体催化剂。
6.如权利要求5所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于固体催化剂为改性生产高辛烷值汽油分子筛催化剂、甲醇制芳烃用分子筛催化剂,甲醇制柴油和汽油用催化剂。
7.如权利要求1或2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于反应气体与催化剂进行化学反应的条件为:反应温度200~600℃,反应压力为0.1~6.0MPa,气体空速为1000~30000h-1。
8.如权利要求1或2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于所述催化剂的下降移动速度≤200mm/s。
9.如权利要求1或2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于所述的催化剂再生的条件为:再生温度200~650℃,再生压力为0.05~2.0MPa,再生时间10-72小时。
10.如权利要求1或2所述的一种催化剂可连续反应与再生的移动床反应器装置的使用方法,其特征在于所述的再生气体为:空气、N2+O2或N2。
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